FR2460852A1 - Couvercle ou fermeture de fond pour boite a ouverture facile soumise a pression et/ou depression internes - Google Patents

Abstract

COUVERCLE OU FERMETURE DE FOND POUR BOITE A OUVERTURE FACILE SOUMISE A PRESSION ETOU DEPRESSION INTERNES. UN COUVERCLE SELON L'INVENTION COMPREND UN ORIFICE DE VERSEMENT ET, DE PREFERENCE, UN ORIFICE D'EVENT ANALOGUE. CET ORIFICE EST OBTURE PAR UNE PATTE 10 CIRCULAIRE LIMITEE PAR UNE ZONE D'ARTICULATION 13, DEUX ZONES ENCOCHEES, EN FORME D'ARC DE CERCLE A PARTIR DE LA ZONE D'ARTICULATION ET OU DE PREFERENCE L'EPAISSEUR DU METAL EST REDUITE DE 12 A 34, ET UNE ZONE SECTIONNEE 15 QUI COMPLETE LE CERCLE EN RELIANT LES EXTREMITES DES ZONES ENCOCHEES. EN OUTRE, LA PATTE EST ELARGIE PAR MATRICAGE POUR PRENDRE APPUI SUR LE BORD INTERNE DE L'ORIFICE. APPLICATIONS COURANTES.

Description

La présente invention se rapporte à un couvercle

ou une fermeture d'extrémité pour un récipient métallique,compre-

nant un fond en tôle métallique essentiellement plan qui est serti par sa périphérie avec le corps de récipient de manière à obturer l'extrémité de ce dernier. Le couvercle comprend un orifice de versement pourvu d'une fermeture reliée de façon articulée au couvercle et destine à obturer cet orifice de versement,ledit

couvercle étant agencé de manière à empêcher d'une part la fermetu-

re de se déplacer vers l'intérieur afin qu'elle résiste ainsi à une pression atmosphérique et s'oppose à une ouverture prématurée du récipient,et daautrre part son déplacement vers l'extérieur sous l'effet de la pression interne produite en cours de conditionnement.

La présente invention se rapporte d'une façon géné-

raie à des couvercles ou fermetures de fonds de récipients desti-

nés à contenir des produits alimentaires et des boissons et elle a trait plus particulièrement à des fermetures de boîtes qui sont

pourvues d'un encochage perfectionné,en combinaison avec des acces-

soires d'ouverture facile qui sont compatibles avec l'environnement.

On cherche de plus en plus à utiliser des réci-

pients munis de couvercles pouvant être ouverts sans avoir à faire intervenir des dispositifs d'ouverture séparés. Une construction de ce genre,faisant intervenir ce qu'on appelle généralement une

patte de traction ou une tirette,comporte une ligne formée par en-

cochage dans la surface du couvercle et un anneau de traction

qui est fixé à une extrémité de ladite ligne pour faciliter le dé-

chirement du métal le long de cette dernière et son soulèvement par rapport au couvercle. Cette construction présente plusieurs inconvénients intrinsèques dont l'un concerne le risque de blessure par contact avec les bords de l'ouverture ou ceux de la patte de traction. Un autre inconvénient de cette construction concerne l'écologie du fait que les utilisateurs ont tendance à jeter les pattes ainsi détachées,ce qui crée des risques de blessure et de pollution et entraîne l'établissement de règlements

ayant pour effet d'interdire de tels couvercles. En outre,l'adjonc-

tion de l'anneau de traction est coûteuse et correspond à un gaspillageci perte de matière et d'énergie. Un autre type de couvercle qui a été proposé ces dernières années,comporte une patte enfonçable. On a décrit un exemple de ce type de couvercle dans le brevet US 4.054.228 et dans d'autres brevets. Ces brevets décrivent des dispositifs d'ouverture de boîte qui comportent des couvercles pourvus de lignes d'encochage,et o un cisaillage et un sectionnement partiels définissent dans le couvercle deux parties

formant des pattes qui sont placées en saillie et qui sont dépla-

çables vers l'intérieur. Le cisaillage ou sectionnement partiel laisse subsister une partie résiduelle de paroi qui est destinée à se rompre quand la patte est enfoncée. Dans certaines fermetures connues,il est prévu deux ouvertures qui sont obturées par des tampons estampés dans le panneau de fond et fixés sur une bande ou ruban arrachable. Aucun de ces brevets ne décrit un agencement qui soit capable de résister à une pression interne

ou au vide.

Dans le brevet US 4.054.228,on fait état du problème de l'emploi des pattes déplaçables vers l'intérieur avec des récipients destinés à contenir des produits alimentaires et

des boissons et qui sont soumis à des pressions positives et néga-

tives lors de l'emballage et du conditionnement.Plus particuliè-

rement,on engendre un vide qui établit un joint hermétique et qui permet d'obtenir un emballage sous vide dans lequel la pression interne régnant dans le récipient est inférieure à la pression atmosphérique. Dans le brevet américain précité,on décrit un moyen faisant intervenir deux moyens de scellement pour renforcer les pattes déplaçables vers l'intérieur et les faire résister à l'action de la pression atmosphérique. Une telle solution est efficace jusqu'à un certain degré,mais entraîne des limitations en ce qui concerne la consistance d'application de l'adhésif et la résistance des agents de scellement et'également-la température à laquelle le récipient peut être porté en cours de conditionne- ment. Au contraireselon l'invention,la flexibilité recherchée combinée avec la résistance désirée au vide des pattes déplaçables vers l'intérieur est obtenue grâce à l'encochage, au cisaillage et au matriçage de ces pattes,comme on le verra plus loin. L'invention a en conséquence pour but principal de fournir un couvercle ou fermeture de fond de boîte,à ouverture facilefaisant intervenir un encochage et un matriçage des pattes pour éliminer en totalité ou en partie les inconvénients des réalisations connues. Plus spécifiquement, l'invention a pour but

de prévoir un nouvel agencement des pattes d'un couvercle compor-

tant des accessoires d'ouverture facile qui sont avantageux du

point de vue écologique.

La présente invention concerne un couvercle ou fermeture de fond de boîte comprenant un joint périphérique à double sertissage et un panneau central pourvu d'un orifice de versement et d'un orifice d'évent qui sont fermés chacun par une patte associée déplaçable vers l'intérieur et constituée par la matière provenant des orifices. Chaque patte est dimensionnée et profilée de façon à obturer son orifice. Une zone d'articulation assure la fixatioride chaque patte afin de permettre une manoeuvre

manuelle contr8lée des pattes par rapport au panneau de fond.

La zone d'articulation est constituée par une partie métallique brute s'étendant entre la patte déplaçable et le panneau central de fond à partir duquel est formée chaque patte. L'élasticité de base du métal crée une flexibilité autour d'un axe de flexion de la zone d'articulation. Dans une zone adjacente à la zone d'articulation,il est prévu des lignes d'encochage incurvées qui s'étendent vers l'extérieur à partir des extrémités de l'axe d'articulation et généralement dans des directions opposées, mais qui sont incurvées jusqu'à ce qu'elles reviennent dans des directions essentiellement parallèles puis dirigées l'une vers l'autre. Les parties encochées sont prolongées et reliées par des parties complètement incisées qui ont un profil incurvé

qui les amène en un point situé à l'opposé de l'articulation.

Pendant la formation des pattes déplaçables vers l'intérieur, telles qu'elles sont définies par les lignes d'encochage et les parties incisées, une zone de lisière de chaque patte qui est opposée à l'articulation est élargie par matriçage pour

s'étendre ainsi en dessous du panneau dans lequel elle a été inci-

sée, ledit élargissement agissant de façon à s'opposer à un mouve-

ment vers l'extérieur du panneau.

La partie encochée comprend une encoche qui s'é-

tend jusqu'à une profondeur laissant subsister entre 0,1 et 0,15mm de matière première. L'épaisseur du panneau est d'environ 0,32 mm et ainsi, le métal qui n'est pas incisé et encoché agit comme un élément de liaison pour empêcher le déplacement de la patte

vers l'intérieur lorsqu'elle est soumise à une pression atmosphéri-

que s'exerçant par le haut et supérieure à la pression régnant dans le récipient fermé hermétiquement. La liaison précitée agit d'une façon sûre et elle peut être aisément adaptée à différents processus d'emballage, aussi bien lorsque la pression interne est grande ou

faible pendant le conditionnement ou après.

D'autres avantages et caractéristiques de l'inven-

tion seront mis en évidence dans la suite de la description,donnée

à titre d'exemple non limitatif,en référence aux dessins annexés dans lesquels: Fig.1 est une vue en plan d'un couvercle selon l'invention, montrant les pattes déplaçables vers l'intérieur dans la condition o elles apparaissent dans leurs positions de fermeture ou de scellement; Fig.2 est une vue de dessous du couvercle de la figure 1,l'agent polymère de scellement utilisé pour recouvrir et sceller la base des pattes déplaçables vers l'intérieur ayant

été enlevé pour montrer plus clairement la structure de l'inven-

tion; Fig.3 est une vue en coupe à échelle agrandie, faite suivant la ligne 3-3 de la figure 1; Fig.4 est une vue en coupe partielle à échelle

agrandie de la patte de l'orifice d'évent,en vue de montrer l'en-

cochage;et Fig.5 est une vue en coupe partielle à échelle agrandie de la patte correspondant à l'orifice verseur,en vue

de montrer l'encochage correspondant.

La figure 1 est une vue en plan d'un couvercle du type comportant une patte pour orifice d'évent l0,déplaçable vers l'intérieur,et une patte pour orifice verseur ll,déplaçable vers l'intérieur,chaque patte ayant une forme circulaire,faisant saillie vers le haut,et ayant une section droite en forme de chapeau.Chaque patte 10,11 est agencée pour être ouverte vers l'intérieur,sous l'effet d'une pression exercée de haut en bas à l'aide d'un doigt,et elle est conçue pour faire partie du panneau central 12 du couvercle,grâce au procédé de fabrication

utilisé pour sa réalisation. Chaque patte 10, 11 a une configura-

tion semblable à l'autre de sorte qu'on a désigné des parties

identiques par des références identiques.

Chaque patte 10, 11 comprend une zone d'articula-

tion 13 qui est disposée le long d'une ligne diamétrale du couver-

cle. Cette zone d'articulation s'étend sur une distance d'environ 2,4 mm le long des arcs de cercle qui définissent les bords des pattes 10 et Il. Les centres des parties circulaires 10 et 11 sont

également placés sur la ligne diamétrale précitée,approximative-

ment à égale distance du centre du panneau central 12 du couvercle.

Plusieurs lignes incurvées d'encochage 14,situées à l'extérieur par rapport à la zone d'articulation 13,pénètrent dans le métal sur une

profondeur d'environ 0,1 à 0,15 mm de façon à permettre un cisailla-

ge complet du couvercle. Plus particulièrement,ce couvercle est constitué d'une matière qui a une épaisseur de 0,32 mm,de sorte que le métal est encoché sur ces lignes 14 sur une profondeur comprise entre la moitié et les 3/4 de son épaisseur totale. La ligne d'encochage 14 s'étend à partir de la zone d'articulation 13 suivant un profil curviligne le long de l'arc de cercle délimitant dans l'ensemble les pattes des orifices d'évent et de versement 10,

11,approximativement sur la moitié de la circonférence.

La profondeur et la longueur de la ligne d'encocha-

ge 14 déterminent la résistance à l'ouverture des pattes 10 et 11,

c'est-à-dire que la force de retenue opposée à l'ouverture est fonc-

tion de la zone d'encochage de chaque patte 10,11. Cependant,la matière servant à la fabrication du couvercle et de l'agent de

scellement a également une influence sur la résistance à l'ouver-

ture.Il est avantageux de réaliser le couvercle en un alliage d'aluminium connu sous la désignation commerciale 5182 H19. Cette matière possède la flexibilité et la résilience nécessaires pour

être utilisée pour la fabrication d'un couvercle et pour satisfai-

re à ses conditions d'utilisation.

Dans les parties d'obturation des orifices d'é-

vent et d-iersement,qui ont une forme de chapeau et un profil circulaire, il est prévu une zone complètement incisée 15 qui définit la partie restante des pattes circulaires 10 et 11.La partie complètement incisée 15 est réalisée par cisaillage de la zone périphérique qui s'étend le long d'un arc de cercle d'environ 1800 existant entre les extrémités des lignes d'encochage 14

pour compléter le cercle.

Sur les figures 3, 4 et 5,on a représenté une partie de la pièce en forme de chapeau,qui comprend une paroi 16 s'étendant vers le haut et qui est reliée à une bordure annulaire 17 et à une partie supérieure plane 18. Pour former les pattes 10 et 11,on utilise une opération de formage progressif de manière à donner d'abord la forme de chapeau circulaire aux parties 10 et 11. Il est à noter que les pattes en forme de chapeau 10,11 peuventêtre réalisées à partir d'un flan comportant une bordure servant à l'exécution du double joint serti et un panneau central,à l'aide d'une presse convertible qui est équipée d'un outillage et de matrices qui assurent l'allongement et la flexion du métal pendant des opérations de formage multiple Une fois que le métal a été convenablement profilé,et a reçu la forme de chapeaule fond de boîte est fini à l'aide d'un outillage qui produit un encochage partiel le long des lignes 14 et une succession ou un sectionnement le long des lignes 15. Les pattes et 11 ne sont pas complètement formées puisque les parties incisées définies par les lignes 15 nécessitent un formage supplémentaire pour réaliser une zone de recouvremene9, comme

le montrent les figures 3,4 et 5.

Plus particulièrement,comme le montre la figure 1, il est prévu une partie incurvée matricée 20 sur la patte 10 et une partie incurvée matricée 21 sur la patte 1.10 Il est à noter que les parties incurvées matricées 20 et 21 apparaissent comme des zones évidées sur la figure 1. La force de matriçage fait en sorte que la périphérie des pattes 10 et 11 soit élargie radialement vers l'extérieur par rapport au centre desdites parties

et 11. C'est cette partie élargie qui constitue la zone de re-

couvrement 19,comme indiqué. Il est à noter que la longueur des parties incurvées matricées 20,21 est différente pour les pattes et 111suivant que le degré de résistance à la pression interne

doit être plus ou moins grand. Cela signifie que l'étendue nécessai-

re de la zone de recouvrement 19 est fonction de la partie des pattes qui est soumise à une pression interne. La patte 10-destinée à obturer l'orifice d'évent a un diamètre plus petit,et nécessite par conséquent une moins grande zone de recouvrement 19 que la patte Il destinée à obturer l'orifice de versementmais cependant,pour simplifier l'outillage, on donne à l'arc 20 une longueur plus grande

que celle de l'arc 21.

Dans certaines applications,il est également nécessaire de reprofiler la partie en forme de chapeau des pattes

et 11 pour augmenter l'étendue de la zone de recouvrement 19.

Ce reprofilage peut être effectué en même temps que le matriçage

des parties 20 et 21.

La figure 3 montre,en traits mixtes,l'emplacement du composé polymère 22 qui est placé sur le fond de manière à sceller les parties sectionnées le long des lignes 15 des pattes 10 et ll.On utilise de façon satisfaisante un agent de scellement, tel qu'un plastisol,pour la protection des bords découpés et pour former des joints étanches à l'air le long des lignes 15. Cet agent de scellement 22 est déposé sous la forme d'un cordon à section

droite en amande et il intervient de manière à recouvrir non seule-

ment les lignes de sectionnement 15 et les joints à recouvrement 19 mais également le reste du côté inférieur de la circonférence des pattes 10 et 11. Avec une structure réalisée de la manière décrite ci-dessus,il faut exercer une force d'environ 3,6 kg sur la patte 10 pour produire son ouverture et une force d'environ 5,4 kg sur la

patte 11 pour produire son ouverture.

Pour l'utilisateur,des instructions peuvent être portées par emboutissage sur le panneau 12 à l'extrémité adjacente à la patte 11 pour indiquer que l'orifice de versement doit être ouvert en premier. Cela est différent de l'agencement habituel o l'orifice d'évent est ouvert en premier pour des récipients soumis à une pression interne,tels que des boîtes contenant

de la bière et d'autres boissons. Le vide facilite plus particu-

lièrement l'ouverture de la patte la plus grande 11 et1en consé-

quence,on spécifie le processus qu'il est préférable d'adopter.

En servicele couvercle représenté sur les figures 1 à 5 est fixé à l'aide d'un double joint serti sur un récipient qui peut recevoir un produit introduit à l'état chaud ou emballé sans risque de contamination,le processus exact

de remplissage étant fonction de la nature du produit à emballer.

Des produits laitiers ou certaines compositions alimentaires né-

cessitent un traitement pendant lequel le récipient scellé hermé-

tiquement est mis en surpression,puis subit une dépressurisation par refroidissement. Cela signifie que,au cours du traitement,le couvercle décrit ci-dessus doit résister à des pressions internes pouvant atteindre 1,3 à 1,4 kg/cm2,grâce au joint à recouvrement

19 et au polymère de scellement 22;ensuite,pendant le refroidis-

sement et la dépressurisation du contenu du récipient,les gaz se trouvant dans l'espace libre dans le récipient occupant moins de volume,les pattes 10 et 11 peuvent être soumises à une dépression de 375 mm d'eau. On a soumis à des essais le couvercle agencé comme décrit ci-dessus,et on a trouvé qu'il était capable

de résister à une dépression pouvant atteindre 750 mm d'eau.

Il est possible d'apporter des modifications aux matières,à la longueur et à la profondeur des lignes d'encochage et à la zone de recouvrement en vue de tenir compte d'une grande diversité de paramètres de conception, tout en restant

dans le cadre de l'invention.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1. Couvercle de récipient,comprenant:

-un panneau central pourvu d'un orifice ver-

seur et d'une patte d'obturation (10) qui est dimensionnée et agencée pour obturer ledit orifice verseur, -une zone d'articulation (13) servant à relier la patte d'obturation au panneau central,de telle sorte que la patte soit agencée pour exécuter un déplacement contrôlé par

rapport au panneau central autour de l'axe de ladite articula-

tion,caractérisé en ce que des lignes d'encochage (14) défi-

nissent au moins une partie du profil de la patte et s'étendeint à partir des extrémités dudit axe d'articulation le long de la périphérie de la patte et sur une distance prédéterminée,en vue d'exercer une action de retenue par rapport à une force préréglée s'opposant à un mouvement de la patte vers l'intérieur,en ce qu'une ligne de sectionnement ou incision(15) définit le reste de la périphérie de la patte, en s'étendant à partir des lignes d'encochage et en les reliant entre elles,et en ce que la patte

comporte une partie de lisière qui est profilée de façon à s'éten-

dre jusqu'au panneau central pour s'opposer à un mouvement de ladite patte vers l'extérieur,lorsqu'elle est soumise à une pression

interne régnant dans le récipient.

2e Couvercle selon la revendication 1,comportant en outre un orifice d'évent et une patte d'évent (11) dimensionnée

et profilée de manière à obturer ledit orifice d'évent,une arti-

culation d'évent étant destinée à relier la patte d'évent au

panneau central pour permettre un mouvement curviligne vers l'in-

térieur de ladite patte par rapport au panneauautour de l'axe de ladite articulation d'éventcaractérisé en ce que des lignes d'encochage servent à définir au moins une partie de la patte

d'évent et s'étendent à partir des extrémités dudit axe d'articula-

tion le long de la périphérie de la patte d'évent et sur une distance prédéterminée pour agir comme un moyen de retenue par rapport à une force préréglée s'opposant à un mouvement vers il

l'intérieur de ladite patte d'évent,en ce qu'une ligne de sec-

tionnement ou incision définissant le reste de la périphérie

de ladite patte d'évent s'étend à partir des lignes d'enco-

chage de ladite patte d'évent en assurant leur interconnexion, et en ce que ladite patte d'évent comporte une partie de lisière qui est profilée de façon à s'étendre jusqu'au panneau central pour s'opposer à un mouvement de ladite patte vers l'extérieur, lorsqu'elle est soumise à une pression interne régnant

dans le récipient.

3. Couvercle selon l'une des revendications 1 ou

2,caractérisé en ce qu'il comprend un agent de scellement qui est déposé sur la surface inférieure du panneau central autour de la

périphérie desdites pattes d'obturation.

4. Couvercle selon la revendication 3,caractérisé

en ce que ledit agent de scellement est constitué par une matiè-

re polymère.

5. Couvercle selon la revendication 4,caractérisé

en ce que ledit agent de scellement est un plastisol.

6. Couvercle selon l'une des revendications 1 à

5,caractérisé en ce que lesdites pattes d'obturation ont une configuration essentiellement circulaire et en ce que lesdites lignes d'encochage s'étendent à partir de ladite articulation

essentiellement sur 1800 autour de ladite périphérie.

7. Couvercle selon l'une des revendications 1 à

6,caractérisé en ce que ladite articulation s'étend sur une dis-

tance d'environ 2,4 mm,le long de la périphérie,et est centrée

sur un diamètre du fond.

8. Couvercle selon l'une des revendications 1

à 7,caractérisé en ce que ladite patte d'obturation de l'orifice verseur peut être ouverte par une force de 5,4 kg exercée

par un doigt.

9. Couvercle selon l'une des revendications 2

à 8,caractérisé en ce que ladite patte d'obturation de l'orifice d'évent peut être ouverte par une force de 3,6 kg exercée par un doigt. 10. Procédé de fabrication d'un couvercle ou fer- meture de fond de boîtecomportant des pattes déplaçables vers l'intérieur et servant à obturer des orifices d'évent et de versement, caractérisé en ce que: -on effectue le profilage d'un fond de récipient

sensiblement circulaire,de façon qu'il comporte une moulure exté-

rieure agencée pour être reliée par un double joint serti avec un récipient et un panneau central circulaire essentiellement plan qui comporte des surfaces extérieure et intérieure, -on effectue un reprofilage du panneau central de manière à lui incorporer des zones en forme de chapeau qui font saillie vers l'extérieur et qui ont une configuration circulaire, une des zones ayant un diamètre plus grand que l'autre, -on réalise un encochage,jusqu'à une profondeur

qui laisse subsister entre 0,1 et 0,15 mm de matière,approximati-

vement le long de la moitié du périmètre du cercle délimitant chacune desdites zones et s'étendant à partir d'une zone qui n'est

pas encochée et sectionnée et qui laisse subsister une articula-

tion ayant une longueur circonférentielle d'environ 2,4 mm, -on sectionne la partie demi-circulaire restante desdites zones pour former une ligne de coupe incurvée entre les extrémités des lignes d'encochage partant de la charnière, -on effectue le:-rMtriçage des lisières de chaque zone sectionnée en forme de chapeau,de manière à les prolonger en deBous dupanneau central adjacent,à partir duquel elles ont été sectionnées, et on effectue le scellement du bord découpé des dites pattes déplaçables vers l'intérieur à l'aide d'une matière polymère qui est déposée sur la ^. surface intérieure du panneau

central et sur lesdites lisières.

11. Couvercle métallique ou fermeture métallique

de fond de récipient destiné à être rempli et scellé hermétique-

ment pour résister à une pression interne et à une pression ex- terne, comprenant: -une bordure circulaire utilisable pour former un double joint serti et un panneau central essentiellement plan comportant une grande et une petite protubérancescirculairesen forme de chapeau,qui sont ménagées dans le panneau central et qui s'étendent vers l'extérieur de ladite surface de manière à assurer chacune l'obturation du récipient, caractérisé en ce que: -des articulations sont ménagées entre le panneau central et chacune des protubérances en forme de chapeau,ont une longueur de 2,4 mm environ et correspondent à une zone de matière brute qui est placée le long de la circonférence, -en ce que des lignes d'encochage partent desdites articulations et définissent au moins la moitié de la périphérie de chacune desdites protubérances,chacune desdites lignes pénétrant dans le métal jusqu'à une profondeur comprise entre 0,1 et 0, 15mm, de façon que le métal soit encoché sur environ 30 à 50% de son épaisseur, -en ce que des lignes de sectionnement ou

incision définiss0nt le reste des périphéries circulaires des pro-

tubérances en forme de chapeau sont découpées au travers du panneau central,et _ en ce que des zones de lisière adjacentes auxdites zones restantes des périphéries circulaires de protubérances sont matricées pour produire leur élargissement radial de manière qu'elles s'engagent en dessous de la zone du panneau central à partir de laquelle lesdites zones de lisière ont été initialement matricées.